Lesbrief onderzoekend en ontwerpend leren ONDERZOEKEND LEREN OVER STROMINGEN MET KOPIEERBLADEN! voor groep 5 tot en met 8 van het basisonderwijs

Transcriptie

1 MET KOPIEERBLADEN! 4 Lesbrief onderzoekend en ontwerpend leren ONDERZOEKEND LEREN OVER STROMINGEN voor groep 5 tot en met 8 van het basisonderwijs

2 2 Lena Delta, Siberië NASA

3 4 Lesbrief onderzoekend en ontwerpend leren Over stromingen voor groep 5 tot en met 8 van het basisonderwijs Anne Baar, Merel Sprong Februari,

4 4

5 INHOUD K VOORAF... 6 N ACHTERGROND informatie f STAP 1 INTRODUCTIE f STAP 2 VERKENNING Rivieren Kader 2 11 m m m Kopieerblad 1: BERGVORM Onderzoeksplan...15 Kopieerblad 2: HELLING Onderzoeksplan...16 Kopieerblad 2: STROOM ONDERBREKEN Onderzoeksplan Introductie Stap 1 f STAP 3 OPZETTEN EIGEN ONDERZOEK.. 18 f HET VERVOLG: Suggesties vervolgonderzoek G BIJLAGE:... Bergvorm Kopieerblad 1 15 i 1 HET VRAGENMACHIENTJE x 2 OEFENBLAD ONDERZOEKSVRAAG STELLEN y 3 ONDERZOEKSPLAN c COLOFON Presenteren Het Vervolg 5

6 Vooraf Voor je ligt de lesbrief Onderzoekend Leren over stromingen. De lesbrief is gebaseerd op het actuele onderzoek van Anne Baar. In deze lesbrief draait het om onderzoek naar de stroming van water door zand. Materialen waar elk kind ervaring mee heeft en die ze nu gericht gaan bestuderen. Anne Baar doet onderzoek naar rivierbochten en hoe het zand daar meegenomen wordt. De kinderen gaan nu zelf een onderzoek opzetten en nadenken over het belang van dit type onderzoek. Opzet lesbrief De lesbrief start met achtergrondinformatie over het onderzoek van Anne Baar. De informatie is bedoeld voor zowel leerkracht als leerling. Het volgende schema geeft een indicatie van de hoeveelheid lessen. Trek voor elke les minimaal één uur uit. Hier kan behoorlijk flexibel mee worden omgegaan. De eerste drie lessen zijn gedetailleerd uitgewerkt. Voor de andere lessen zijn suggesties aanwezig en is het vragenmachientje als hulpmiddel toegevoegd. Les 1 Introductie van onderzoek naar waterstromingen Les 2 Verkenning met de keuze uit drie startonderzoeken Les 3 Het opzetten van eigen onderzoek. Aandacht voor het opstellen van een onderzoeksvraag en het uitdenken van een onderzoeksmethode f Tussendoor zal er tijd nodig zijn om materiaal te verzamelen. De tijdsinvestering is afhankelijk van het gekozen vervolgonderzoek. Les 4 Uitvoeren van het onderzoek Les 5 Concluderen f Les 6 Les 7 Tussendoor zal er tijd nodig zijn om aan de presentatie te werken. Kijk zelf welke vorm je passend vindt. Presenteren Verdiepen en/of verbreden h h h h DOELEN Kennismaken met actueel onderzoek aan de Universiteit Utrecht. Ervaring opdoen met onderzoekend leren vanuit dit actuele onderzoek. Leren over onderzoek naar waterstromingen en het belang hiervan inzien Bewust worden van elementen die invloed hebben op de stroming van water door een landschap De lessen zijn gebaseerd op het model van Onderzoekend Leren. Dit model kan via het digibord met de kinderen gedeeld worden zodat ze via de pictogrammen leren zien in welke fases van het onderzoek ze zich bevinden. Daarnaast is het goed om aan te geven dat deze manier van onderzoek doen bij tal van onderwerpen en vragen te gebruiken is. 6 De zeven stappen van onderzoekend leren zijn gebaseerd op het basisdocument LOOL van Marja van Graft en Pierre Kemmers (2007)

7 Achtergrond Anne Baar Rivieren Op aarde zijn veel rivieren te vinden en ze stromen allemaal naar de zee. Ons land ligt in de delta van drie grote rivieren: de Schelde, de Maas en de Rijn. Een delta vormt zich als de rivier bij de zee uitkomt en hier al zijn zand neerlegt. Op een delta kan een rivier zich splitsen in meerdere aftakkingen. Vandaar dat er door ons land ook nog veel kleine rivieren stromen. Rivieren zijn op een natuurlijke manier ontstaan en veranderen voortdurend. Niet alleen de hoeveelheid water is nooit helemaal hetzelfde, ook de omgeving waar de rivier doorheen stroomt is niet constant. Door deze veranderingen zie je dat een rivier patronen in het landschap maakt vanaf de plek waar hij ontstaat tot aan de locatie waar hij de zee in stroomt. Beïnvloeding van het landschap en de rivieren Zoals al genoemd stromen er nogal wat rivieren door ons land die stuk voor stuk invloed hebben op onze leefomgeving. Een rivier kan delen van de oever afslijten (erosie) of nieuwe delen laten aangroeien door zand en grind achter te laten (sedimentatie). Daarnaast heeft de omgeving ook invloed op de rivieren. Het maakt uit door welke ondergrond een rivier stroomt, wat het klimaat is en ook de begroeiing op de oevers (de vegetatie) bepaalt wat een rivier voor een patronen kan maken. Mensen hebben ook invloed op de rivieren door bijvoorbeeld dijken, sluizen, vaargeulen en bruggen te bouwen. Onderzoek naar rivieren Door rivieren te bestuderen leren we meer over het ontstaan van patronen. We worden steeds beter in het voorspellen van en het rekening houden met het gedrag van rivieren. Dit onderzoek wordt deels bij echte rivieren gedaan. Toch is het niet genoeg om bij rivieren te gaan kijken en meten. Dit komt omdat er niet zomaar aanpassingen gedaan kunnen worden om de rivier te beïnvloeden. Je kunt niet even een bos kappen om te kijken wat er gebeurd met de stroming, of meer water bij pompen om te bestuderen welke delen van het land overstromen. >>> 7

8 Achtergrond Vandaar dat er speciale stroombakken worden gemaakt om experimenten in uit te voeren (foto 1-2). In deze bakken kun je veel makkelijker de stroomsnelheid, de helling, de begroeiing of de ondergrond veranderen. Er is zelfs een speciale bak waarin eb en vloed wordt nagebootst. Naast deze bakken zijn er computermodellen gemaakt waarmee onderzoek wordt gedaan. Met een computermodel kan worden berekend hoe een rivier in de toekomst gaat veranderen. Het onderzoek van Anne Baar Foto 1-2 Anne houdt zich specifiek bezig met rivierbochten. Ze bekijkt hoe zand wordt meegenomen en achtergelaten als de rivier zich verplaatst. Dit doet ze onder andere in een speciale ronde bak (foto 1-3). Vragen die hebben geleidt tot dit onderzoek zijn: Kun je inschatten hoeveel een oever zal afslijten (eroderen) of aangroeien (sedimenteren)? Kortom: Kun je inschatten hoeveel land er verloren gaat of aangroeit? En wat heeft invloed op erosie en sedimentatie? Welke factoren spelen mee? Wat gebeurd er met de binnenbocht van de rivier als de buitenbocht afslijt? Foto 1-3 8

9 9

10 STAP 1 Introductie Materiaal - Kader 2/blz. 11 op het digibord of in kleurenkopie - Een buiten zandbak (of zandtafel van de kleuters) - Een tuinslang (of een grote gieter) - Een schep - Evt. een fototoestel Voorbereiding - Neem de activiteit en de achtergrondinformatie door. - Leg de materialen klaar. - Schep evt. al een berg zand in de zandbak. KADER 1 De rivieren en delta s die gebruikt worden bij deze les zijn ook via de onderstaande coördinaten te vinden op Google earth. Waimakariri Z O Allier N O Columbia N W Nijl delta N O Mississippi delta N W Mekong delta N O Voorbeeld puinwaaier in Death Valley N W 10

11 KADER 2 RIVIEREN: A Waimakariri, Nieuw Zeeland B Allier, Frankrijk C Colombia, Canada... RIVIERDELTA S:... D Nijl, Egypte E Mississippi, Amerika......F Mekong, Vietnam G - Puinwaaier in Death valley, Amerika... (Buiten in de zandbak zal ook meer een puinwaaier dan delta ontstaan) H - Mahakam delta, Indonesië Z O 11

12 STAP 1 Kopieerblad Introductie2 Activiteit/Experiment - Introduceer het onderwerp rivieren door gebruik te maken van de rivieren en delta s op blz. 11 Laat de rivieren eerst los van elkaar zien en voer het startgesprek pas bij de overzichtsdia s. Zo is het makkelijker de hieronder staande vragen te bespreken. Bedenk hierbij dat het niet gaat om het geven van de juiste antwoorden maar om het uitwisselen van ideeën! Welke verschillen zie je? Welke rivier kan het meest bewegen? Waar zouden deze verschillen door komen? Wat bepaalt waar een rivier heen stroomt? / Wat heeft invloed op een rivier? Willen we dat rivieren zich kunnen verplaatsen? Waarom wel/niet? Vertel de kinderen dat rivieren onderzocht worden door experimenten uit te voeren in een bak met zand. Wat zouden de voordelen zijn van deze manier van experimenteren? (Denk hierbij in ieder geval aan eerlijk onderzoek doen en de mogelijkheid om controle experimenten uit te voeren) - Vertel de kinderen dat je buiten een experiment gaat doen waarbij je gaat kijken wat er gebeurt als je de kracht van de waterstroom verandert. - Neem de kinderen mee naar de zandbak. Schep daar een berg zand waar je het water vandaan gaat laten stromen. - De kinderen zullen heel impulsief aan het zand en water willen zitten. Leg uit dat ze daarmee de onderzoeksresultaten beïnvloeden. Het helpt veel om te vertellen wanneer ze wel met het zand en water aan de gang mogen. - Laat een tijdje een krachtige straal water vanaf de berg naar beneden stromen en bekijk het resultaat. Maak evt. een foto. 12

13 - Schep nu een nieuwe, ongeveer even hoge berg zand en laat een minder krachtige straal water stromen, door de kraan minder ver open te zetten of de gieter minder schuin te houden. - Bekijk de resultaten weer. - Ga terug naar de klas voor de nabespreking. Nabespreking - Bespreek het onderzoek met de volgende vragen erbij: Wat hebben we nu precies onderzocht? Wat hebben we zien gebeuren? Mogen we nu conclusies trekken aan dit onderzoek? Is dit betrouwbaar onderzoek? Waarom wel/niet? Wat zou je kunnen meten om (wel) eerlijk te vergelijken? - Sta daarnaast ook stil bij het nut van onderzoek naar de stroming van water voor het dagelijks leven: Waarom is het belangrijk om onderzoek te doen naar de stroming van water? Wat zou je kunnen doen met de onderzoeksresultaten? Extra filmpjes B Afspeellijst B Meanderende B Uitleg B Vorming B Klokhuis, B Achter van de onderzoeksgroep waar Anne Baar werkt: rivier in stroombak: over meanderen: en van een Delta: en was er water op Mars? de schermen bij de kantelbak: 13

14 STAP 2 Verkenning Materiaal - Per groepje twee bakken, bv. laatjes, met genoeg zand om een flauwe helling of een vlakke bodem temaken. (Het is ook mogelijk de leerlingen tussendoor zelf hun bak leeg te laten maken en nieuw zand te laten pakken) - Per groepje een gieter of literfles met water. - Kopieën van de kopieerbladen. - Linialen - Per onderzoek kunnen er nog speciale materialen nodig zijn. Denk aan boeken om het laatje schuin te zetten of een stopwatch/telefoon om de tijd te meten. Voorbereiding - Maak een keuze voor één van de drie onderzoeksplannen op de kopieerbladen of laat de kinderen vooraf zelf een onderzoek uitkiezen. De keuze die je nu maakt is bepalend voor de eigen onderzoeken die de kinderen gaan opzetten omdat ze in de volgende fase zelf onderzoeksvragen gaan formuleren n.a.v. de verkenning. - Maak groepjes van maximaal drie leerlingen. - Leg de materialen klaar. Activiteit - Vertel de kinderen dat ze nu zelf een onderzoek gaan uitvoeren waarbij de onderzoeksvraag gegeven is. - Deel de onderzoeksplannen uit of laat de kinderen kiezen welke ze willen uitvoeren. - Laat de groepjes zelf het onderzoeksplan verder invullen en het door jou laten controleren. - Na de controle mogen ze de spullen gaan verzamelen die ze nodig hebben en kunnen ze aan de slag. Nabespreking - Gebruik voor de nabespreking de drie vragen die onderaan alle onderzoeksplannen staan: Wat ging er goed en niet goed tijdens het onderzoek doen? Wat zou je eigenlijk over willen doen en waarom? Wat is de conclusie van jullie onderzoek? Hoe kun je verklaren dat dit uit het onderzoek is gekomen? - Inventariseer vervolgens de nieuwe vragen die de kinderen bedacht hebben. Benadruk hierbij dat juist het doen van onderzoek (van bezig zijn) ervoor zorgt dat je gerichter vragen kunt stellen. Je komt er eigenlijk gaandeweg achter welke dingen je nog niet weet. Extra - Stimuleer de kinderen om tussendoor nieuwe vragen te noteren. Geef ze bijvoorbeeld allemaal een kladblaadje waarop ze notities kunnen maken. Dit betekent niet dat het direct goede onderzoeksvragen moeten zijn! 14

15 Kopieerblad 1 Onderzoeksplan Bergvorm 1. Wat is de onderzoeksvraag? Stroomt het water meer kanten op als de zandberg aan de bovenkant plat is? 2. Wie en/of wat gaan we gebruiken voor het onderzoek? 3. Hoe gaan we dit onderzoek uitvoeren? Wat wordt er gemeten?: Wat wordt er hetzelfde gehouden en wat verandert?: Wie doet wat tijdens het onderzoek?: Hoe wordt alles genoteerd?: 4. Wat is ons stappenplan? 5. Wat denken we dat er tijdens het onderzoek gaat gebeuren? 6. Bespreek na: - Wat ging er goed en niet goed tijdens het onderzoek doen? - Wat zou je eigenlijk over willen doen en waarom? - Wat is de conclusie van jullie onderzoek? - Hoe kun je verklaren dat dit uit het onderzoek is gekomen? - Bedenk een aantal nieuwe vragen die je zou kunnen onderzoeken 15

16 Onderzoeksplan Helling Kopieerblad 2 1. Wat is de onderzoeksvraag? Krijgt de delta een andere vorm of patroon als we de helling groter maken? 2. Wie en/of wat gaan we gebruiken voor het onderzoek? 3. Hoe gaan we dit onderzoek uitvoeren? Wat wordt er gemeten?: Wat wordt er hetzelfde gehouden en wat verandert?: Wie doet wat tijdens het onderzoek?: Hoe wordt alles genoteerd?: 4. Wat is ons stappenplan? 5. Wat denken we dat er tijdens het onderzoek gaat gebeuren? 6. Bespreek na: - Wat ging er goed en niet goed tijdens het onderzoek doen? - Wat zou je eigenlijk over willen doen en waarom? - Wat is de conclusie van jullie onderzoek? - Hoe kun je verklaren dat dit uit het onderzoek is gekomen? - Bedenk een aantal nieuwe vragen die je zou kunnen onderzoeken 16

17 Kopieerblad 3 Onderzoeksplan Stroom onderbreken 1. Wat is de onderzoeksvraag? Maakt het water één rivier als we de stroming steeds kort onderbreken? 2. Wie en/of wat gaan we gebruiken voor het onderzoek? 3. Hoe gaan we dit onderzoek uitvoeren? Wat wordt er gemeten?: Wat wordt er hetzelfde gehouden en wat verandert?: Wie doet wat tijdens het onderzoek?: Hoe wordt alles genoteerd?: 4. Wat is ons stappenplan? 5. Wat denken we dat er tijdens het onderzoek gaat gebeuren? 6. Bespreek na: - Wat ging er goed en niet goed tijdens het onderzoek doen? - Wat zou je eigenlijk over willen doen en waarom? - Wat is de conclusie van jullie onderzoek? - Hoe kun je verklaren dat dit uit het onderzoek is gekomen? - Bedenk een aantal nieuwe vragen die je zou kunnen onderzoeken 17

18 STAP 3 Opzetten EIGEN ONDERZOEK Plan Materiaal - Het vragenmachientje (bijlage 1). - De kopieerbladen: oefenblad onderzoeksvraag stellen (bijlage 2) en onderzoeksplan (bijlage 3) - Pen en papier Voorbereiding - Kies een aantal vragen vanuit de verkenning uit om klassikaal te bespreken aan de hand van het vragenmachientje. - Maak onderzoeksgroepjes van ongeveer vier leerlingen. - Kopieer voor elk groepje het oefenblad onderzoeksvraag stellen. - Kopieer voor elk groepje een leeg onderzoeksplan. Activiteit - Vertel de kinderen in welk groepje ze onderzoek gaan doen. Laat ze eventueel bij elkaar gaan zitten. - Introduceer het vragenmachientje. - Bespreek klassikaal de vragen die je hebt uitgezocht om de werking van het machientje uit te leggen. - Laat de groepjes nu zelf een onderzoeksvraag formuleren op het oefenblad onderzoeksvraag stellen. - Laat een ander groepje de opgeschreven onderzoeksvragen nog eens controleren volgens het blad. - Maak de onderzoeksvragen definitief. - Deel de lege onderzoeksplannen uit en geef de groepjes tijd om hun plan uit te werken. Als het goed is hebben ze tijdens het werken met het vragenmachientje al veel stappen in het onderzoek besproken. 18

19 Het vervolg SUGGESTIES VERVOLGONDERZOEK - Zorgt meer water voor een grotere delta? - Wat gebeurt er met de rivier als er een rotsblok in de rivier ligt? - Stroomt water sneller naar beneden als de berg zand al nat is? - Houdt een dijk van kiezelstenen het water beter tegen dan een dijk van zand? - Stroomt appelsap op dezelfde manier naar beneden als water? - Maakt het water anderen patronen als het kouder is? 19

20 Het vervolg ALGEMENE AANDACHTSPUNTEN VOOR HET VERVOLG Belang van aanrommelen Tijdens de verkenning gaan de kinderen voor het eerst een onderzoekje met zand en water uitvoeren. Deze fase is belangrijk omdat ze het materiaal zo gerichter leren kennen. Dit helpt bij het stellen van onderzoeksvragen. Daadwerkelijk aan de slag gaan zorgt voor het krijgen van inzichten en maakt nieuwsgierig. Ze komen er gaande weg achter wat ze nog niet weten. Ook leren ze door te zien hoe andere kinderen bezig zijn. Dit zorgt weer voor het combineren van kennis en vaardigheden. Publiek Kies voor de presenteerfase van Onderzoekend Leren gericht je publiek uit. Je publiek bepaalt hoe je je presentatie of verslag moet opzetten. Wat is de voorkennis? Welke invalshoek vinden ze interessant? Hoe lang kunnen ze hun aandacht erbij houden? Zo kun je bij het presenteren of schrijven voor je eigen klas meer de nadruk leggen op het proces. Wat ging er goed en welke tips neem je mee naar de volgende keer? Een presentatie of verslag voor een andere klas zorgt ervoor dat je meer voorkennis moet activeren of zelfs vooraf kennis moet delen (bv. in de onderbouw). Is de presentatie of het verhaaltje voor de ouders? Dan kan er aandacht besteed worden aan de voordelen van Onderzoekend Leren ten opzichte van de gangbare kennisoverdracht. Zo neem je ouders mee in de beweegredenen voor het kiezen van deze didactiek. 20

21 Aantekeningen 21

22 22 Het vragenmachientje Bijlage 1

23 Bijlage 2 Oefenblad onderzoeksvraag stellen Namen: Opdracht: bedenk zelf een goede onderzoeksvraag bij het thema. Onze onderzoeksvraag is: Controle onderzoeksvraag door een ander groepje: Komt de vraag door het vragenmachientje? Als de vraag blijft steken: bij welk deel of welke delen van het vragenmachientje? Geef een tip over hoe deze vraag verder verbeterd kan worden tot een goede onderzoeksvraag. Onze verbeterde onderzoeksvraag is:

24 Onderzoeksplan Bijlage 3 1. Wat is het onderwerp? 2. Wat weten we al over het onderwerp? 3. Wat is de onderzoeksvraag? 4. Wie en/of wat gaan we gebruiken voor het onderzoek? 5. Hoe gaan we dit onderzoek uitvoeren? Wat wordt er gemeten?: Wat wordt er hetzelfde gehouden en wat verandert?: Wie doet wat tijdens het onderzoek?: Hoe wordt alles genoteerd?: 6. Wat is ons stappenplan? 7. Wat denken we dat er tijdens het onderzoek gaat gebeuren? 24

25 25

26 Colofon TOOL (Talentontwikkeling Onderzoekend & Ontwerpend Leren) is ontwikkeld door de Universiteit Utrecht (UU) voor leerkrachten in het basisonderwijs. TOOL ondersteunt leerkrachten om de natuurlijke nieuwsgierigheid en talenten van leerlingen te stimuleren en leerlingen te leren onderzoeken en ontwerpen. Onder de naam TOOL verschijnen de series TOOL met wetenschap & technologie uitgewerkte praktijkvoorbeelden en theorieën voor het ontwerpen en uitvoeren van W&T-onderwijs. Praktische TOOLs lesbrieven over actuele thema s in de wetenschap met praktische middelen voor het leren onderzoeken en ontwerpen. Met dank aan de leerlingen, leraren en wetenschappers die aan deze uitgave hebben meegewerkt. Met name Mariëlle Evers, leerkracht van groep 8 van Hof ter Weide. Tekst: Onderwijs met Stijl, Merel Sprong Ontwerp en Vormgeving: Plan B, Bert van Zutphen Foto Omslag: Lize Kraan 26

27 Onderzoekend leren stimuleert het kritisch denkvermogen 27

28